氢脆理论分析
氢脆理论分析
HIC 的类型1、 氢气压力引起的开裂溶解在材料中的H 在某些缺陷部位析出气态氢H 2（或与氢有关的其它气体），当H 2的压力大于材料的屈服强度时产生局部塑性变形，当H 2的压力大于原子间结合力时就会产生局部开裂。
某些钢材在表面酸洗后能看到象头发丝一样的裂纹，在断口上则观察到银白色椭圆形斑点，称为白点。
白点的形成是氢气压力造成的。
钢的化学成分和组织结构对白点形成有很大影响，奥氏体钢对白点不敏感；合金结构钢和合金工具钢中容易形成白点。
钢中存在内应力时会加剧白点倾向。
焊接件冷却后有时也能观察到氢致裂纹。
焊接是局部冶炼过程，潮湿的焊条及大气中的水分会促进氢进入焊接熔池，随后冷却时可能在焊肉中析出气态氢，导致微裂纹。
焊接前烘烤焊条就是为了防止氢致裂纹。
2、氢化物脆化许多金属（如Ti 、Zr 、Hf 、V 、Nb 、Ta 、稀土等）能够形成稳定的氢化物。
氢化物属于一种脆性相，金属中析出较多的氢化物会导致韧性降低，引起脆化。
3、氢致滞后断裂材料受到载荷作用时，原子氢H 向拉应力高的部位扩散形成H 富集区。
当H 的富集达到临界值时就引起氢致裂纹形核和扩展，导致断裂。
由于H 的扩散需要一定的时间，加载 后要经过一定的时间才断裂，所以称为氢致滞后断裂。
氢致滞后断裂的外应力低于正常的抗拉强度，裂纹试件中外加应力场强度因子也小于断裂韧度。
氢致滞后断裂是可逆的，除去材料中的氢就不会发生滞后断裂。
即使在均匀的单向外加应力下，材料中的夹杂和第二相等结构不均匀处也会产生应力集中，导致氢的富集。
设应力集中系数为α，则σh =ασ，应力集中处的氢浓度为：式中，C H －合金中的平均氢浓度；V H －氢在该合金中的偏摩尔体积（恒温、恒压下加入 1 摩尔氢所引起的金属体积的变化）。
若氢的浓度达到临界值C th 时断裂，对应的外应力即为氢致滞后断裂的门槛应力σth ，即：•若σth 裂；• 若σ＞σth ，经过时间 t f 后，发生断裂，且应力越大，滞后断裂时间越短。
氢脆现象对螺纹紧固件强度的影响
氢脆现象对螺纹紧固件强度的影响高强度螺栓的强度水平一般分为8.8、9.8、10.9和12.9四个级别，通常为调质处理的中碳钢或中碳合金钢。
高强度螺栓联接对节约原材料成本，节省装配位置及减轻整车、整机重量等方面无疑具有不可替代的优势。
但目前，由氢脆引发的钢制螺纹紧固件联接断裂仍然是一个严重的产品质量问题。
电镀诱发的氢脆断裂出现的时间长短不一，有的是投入使用后断裂；有的是还在交付试验中或在寿命试验之中；有的是还在等待交付中；有的是在装配过程中；有的是断裂在电镀过程之中。
人们可以采取各种技术来减少或预防螺纹紧固件中产生的氢脆问题。
一、氢脆形成的理论与机理所谓氢脆，是指氢原子侵入基体材料中而引起的材料延迟失效断裂。
它的发生需要满足两个条件：a、金属有较高的含氢量；b、一定的外力作用。
氢脆大体上可分为以下两类：第一类主要是由外部环境侵入的氢（外氢）引起的延迟断裂。
如车辆车厢、驾驶室外壳等连接使用的螺栓、螺母，在潮湿空气、雨水等环境中长期暴露而发生；第二类酸洗、电镀处理的制造过程中侵入钢中的氢（内氢）引起的延迟断裂。
如镀锌螺栓等在加载后，经过几小时或几天的较短时间后而发生。
对于前者，一般是由于在长期暴露过程中发生腐蚀，腐蚀坑处腐蚀反应生成的氢侵入而引起的；后者是由于制造过程如酸洗、电镀处理时侵入钢中的氢在应力的作用下向应力集中处集中而引起的。
研究表明，实际使用的螺纹紧固件在自然环境下发生氢脆断裂的主要是淬火回火的马氏体系钢，一般发生在屈服强度＞620MPa、硬度≥32HRc的高强度材料。
钢的屈服点愈高愈容易发生氢脆破坏，即使只含少量的氢气，也可能导致破坏。
材料强度对氢脆敏感性的影响是：随着钢的强度的提高，其变脆指数也升高，而持久强度降低，说明钢的强度越高，对氢脆越敏感。
车辆结构中的螺纹紧固件，起着连接、紧固和密封的作用，装配时必须拧紧，联接的部件不同，所受的载荷各不同。
有的承受弯曲或剪切应力，有的承受反复交变的拉应力和压应力，也有的承受冲击载荷或同时承受上述几种载荷，由于氢脆具有延迟性和突发性，所以它的危害很大。
焊接材料的氢脆性分析与控制
焊接材料的氢脆性分析与控制引言焊接是一种常见的金属连接方法，广泛应用于制造业和建筑业等领域。
然而，焊接过程中存在一个重要的问题，即氢脆性。
氢脆性是指在焊接过程中，金属材料吸收了过多的氢气，导致焊接接头的脆性增加，从而降低了焊接接头的强度和韧性。
本文将对焊接材料的氢脆性进行分析，并探讨如何有效控制氢脆性的发生。
一、氢脆性的成因氢脆性的形成主要与焊接过程中的氢气吸收有关。
在焊接过程中，由于焊接材料的表面存在氧化物或水分，当焊接材料处于高温状态时，水分分解产生氢气。
这些氢气会渗入焊接接头中，并在冷却过程中扩散到晶界和夹杂物周围。
当氢气聚集到一定程度时，会导致晶界的脆化，从而引起氢脆性的发生。
二、氢脆性的影响氢脆性对焊接接头的性能有着重要影响。
首先，氢脆性会降低焊接接头的强度和韧性，使其易于发生断裂。
其次，氢脆性还会导致焊接接头的塑性变形能力下降，使其在受力时更容易发生变形和破裂。
此外，氢脆性还会影响焊接接头的耐腐蚀性能，加速材料的腐蚀速度。
三、氢脆性的分析方法为了有效分析焊接材料的氢脆性，可以采用多种方法。
首先，可以利用金相显微镜观察焊接接头的晶界和夹杂物周围是否存在氢气聚集的现象。
其次，可以通过拉伸试验和冲击试验等力学性能试验，评估焊接接头的强度和韧性是否受到氢脆性的影响。
此外，还可以使用电化学测试方法，测量焊接接头的腐蚀电流密度，评估氢脆性对焊接接头耐腐蚀性能的影响。
四、氢脆性的控制方法为了控制焊接材料的氢脆性，可以采取一系列的措施。
首先，可以在焊接前对焊接材料进行预热处理，提高焊接材料的温度，从而促进氢气的扩散和释放。
其次，可以选择合适的焊接材料和焊接工艺，避免使用容易产生氢气的材料，减少氢气的吸收。
此外，还可以在焊接过程中采用保护气体，如氩气，减少氧化物和水分的生成，从而减少氢气的产生。
五、案例分析为了更好地理解焊接材料的氢脆性分析与控制，以下以某焊接接头为例进行分析。
首先，通过金相显微镜观察焊接接头的晶界和夹杂物周围存在氢气聚集的现象。
氢脆现象发生的条件
氢脆现象发生的条件氢脆是一种在高强度钢材中发生的现象，其主要特征是在应变速率较低条件下，材料在高应力下发生断裂。
这种现象会导致材料的脆性增加，从而降低其可靠性和使用寿命。
氢脆主要发生在高强度钢材料中，而低强度钢材料通常不会发生氢脆现象。
氢脆现象的发生条件涉及多个方面，主要包括材料本身的性能、外部环境和加工工艺等因素。
下面将逐个分析这些因素。
首先，材料本身的性能对氢脆的发生具有重要影响。
高强度钢材料通常具有较高的强度和硬度，这使得其更容易受到氢脆现象的影响。
此外，材料的结构和组织也会影响氢脆的发生，部分热处理工艺会改变材料的结构，导致材料变得更容易受到氢脆的影响。
另外，材料中的存在的一些缺陷，如夹杂物、析出相等也会促进氢脆的发生。
因此，对材料的成分和性能进行合理的设计和选择是预防氢脆的关键。
其次，外部环境也是氢脆发生的重要条件之一。
氢气是引起氢脆发生的主要原因之一，外部环境中存在的氢气会进入材料内部并与材料中的碳原子结合，形成氢化碳化物，从而导致材料变脆。
因此，在一些特定环境中，如酸洗、电镀、水脱氢等工艺下，氢气会被析出并渗入材料内部，增加了氢脆发生的风险。
此外，环境中的应力和温度变化也可能加剧材料的脆性，从而促进氢脆现象的发生。
因此，在实际生产中，要注意控制好外部环境和加工工艺，避免氢脆的发生。
最后，加工工艺也对氢脆的发生具有重要影响。
一些加工工艺会使材料容易吸收氢气，增加氢脆的发生风险。
例如，在一些金属切削加工中，由于切削过程生成了大量的金属屑，这些金属屑本身就会带有氢气，并且在切削加工中产生的温度和压力会使得这些氢气渗入材料内部，增加了材料的氢脆风险。
另外，在焊接、热处理等加工工艺中，也会引入大量氢气，使材料发生氢脆。
因此，在选择和优化加工工艺时，要注意减少氢气的引入，避免氢脆的发生。
总之，氢脆的发生是一个综合性问题，其发生条件涉及材料本身的性能、外部环境和加工工艺等因素。
要有效预防氢脆的发生，需要从多个层面加以控制。
机械零件的氢脆与腐蚀疲劳研究
机械零件的氢脆与腐蚀疲劳研究引言：机械零件是现代工业中不可或缺的重要组成部分。
随着科技的进步和工业制造的发展，机械零件的要求也越来越高。
然而，随之而来的问题也困扰着工程师和科学家们。
其中，氢脆和腐蚀疲劳是一些机械零件在工作过程中容易面临的挑战。
本文将探讨机械零件的氢脆和腐蚀疲劳现象，并介绍相关研究和解决方案。
一、机械零件的氢脆问题1.1 氢脆的定义和原因氢脆是指金属材料在受到氢的作用后发生的脆性破坏现象。
氢是一种非常活泼的元素，在机械零件制造和使用过程中很容易与材料发生反应，导致材料内部产生氢化物，从而引发氢脆问题。
氢脆的形成有多个原因，包括原材料中的杂质含量、加工过程中的氢气源、高温作用下的水等。
这些因素都可能导致氢聚集在材料内部，削弱材料的宏观和微观力学性能，最终导致机械零件的破裂。
1.2 氢脆对机械零件的影响氢脆会严重影响机械零件的可靠性和寿命。
在一些重要的工程结构中，如飞机发动机、船舶等，氢脆破坏可能会导致灾难性后果。
因此，研究机械零件的氢脆问题，寻找相应的解决方案变得至关重要。
二、机械零件的腐蚀疲劳问题2.1 腐蚀疲劳的概念和机理腐蚀疲劳是指材料在受到腐蚀介质的同时承受循环应力作用时所发生的疲劳破坏现象。
腐蚀介质可以是液体、气体或者是一种化学物质，而循环应力则是由业务或使用环境引起的。
腐蚀疲劳破坏通常比单纯的腐蚀或疲劳破坏更为严重。
2.2 腐蚀疲劳对机械零件的影响腐蚀疲劳问题往往导致机械零件的寿命明显缩短。
腐蚀介质的作用使得材料表面产生裂纹，同时循环应力加速了裂纹的扩展，最终导致零件的失效。
特别是在一些恶劣的工作环境下，如海洋、化工等领域，机械零件更容易受到腐蚀疲劳的威胁。
三、机械零件氢脆与腐蚀疲劳的研究进展3.1 研究氢脆的方法针对机械零件的氢脆问题，研究者们通过实验和仿真分析等手段来探索其发生机制和预防措施。
例如，他们可以利用金相显微镜观察材料内部的氢化物分布状况，通过拉伸试验测定材料的氢脆敏感性等。
弹簧氢脆的机理
弹簧氢脆的机理关于弹簧氢脆的机理有多种学派:氢吸附理论,压力膨胀理论,氢与位错的交互作用理论,晶格脆化理论,氢化物或富氢相析出理论,氢助弹簧断裂(HAC)理论等。
每一学派都有一定的实验根据,都能解释某些弹簧氢脆现象。
1952年N.T.佩奇（N.T.Petch）和P.斯特布尔斯（P.Stabls）提出了领吸附理论。
该理论认为,由丁气吸附丁毅纹的尖端,使金属的表面能，降低,根据恪里菲斯理论,金属的弹簧断裂强度σ正比于γ,随着表面能γ的降低,弹簧断裂强度 Ge 也降低,所以引起材料脆化。
N.T.佩奇等人认为,裂纹表面由于吸附了氢原子,降低了表面能。
当裂纹尖端处于阴极状态时,由于阴极反应,产生人量的氢原子,根据弹簧断裂力学的观点,处于高应力裂纹尖端的表面,将有效地促使氢原了的表面吸附。
氢压力影胀理论是出C 扎普尔(C.Zapfie)在 1947年提出的。
氢压力理论认为,氢原子在应力作用下向材料内部的气孔、空穴、嵌镶结构、位错等缺陷处偏聚,并且结合成氢分子,在微孔内造成很大压力(可达 9.81 x 10°MPa)。
内压力与材料的内应力或外加应力迭加,将使裂纹扩展,导致开裂。
由于高压受氢原子扩散速度控制,因此裂纹的扩展受氢在材料中的扩散能力所决定。
温度较低时,弹簧氢脆缓慢,甚至停止。
氢压力膨胀理论较好的解释了鱼眼型白点的形成机理。
材料受到足够大拉应力时,将在气孔与基体界面处或在夹杂物与基体界而处或夹杂物本身产生显微裂纹,氢原于向裂纹处偏案,结合成氯分子,产生豆大压力。
在外加拉应力作用下,爆炸成局部脆断区,在断口上显示出以气孔或夹杂物为核心的鱼眼型白点。
氢与位错的交互作用理论认为。
聚集在缺口或缓纹前缘三向应力区的复原子与位错交互作用,使位错被钉扎,不能自由运动，造成局部硬化，基体在外力作用下，不能通过塑性变形使向力松弛，只能以形成裂纹方式释放能量。
裂纹进人筑氢区后位储运动恢复自由，可通过塑性变形松弛应力，裂纹停止长大。
氢脆化原理
氢脆化原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊氢脆化原理。
哎呀，这可真是个神奇又有点让人头疼的玩意儿呢！
你想想看啊，就好比铁家伙是个强壮的大力士，平时威风凛凛的。
可一旦氢这个小调皮掺和进来，就像给大力士使了个坏招一样。
比如，那些长期处在氢气环境中的金属零件，时间久了就可能变得脆脆的，就像大力士突然没了力气，轻轻一掰就断了，这多吓人呀！
那氢脆化到底是怎么发生的呢？简单来说，氢原子这个小淘气就像个捣蛋鬼，它会偷偷溜进金属的内部，在那里搞破坏。
它会让金属的晶体结构发生变化，让原本坚固的结构变得脆弱不堪。
就好像一个原本团结的团队，突然被人挑拨离间，变得分崩离析了。
这不，一些高强度的钢铁啊，就特别容易被氢脆化给盯上。
我之前就听一个搞工程的朋友抱怨过，他们工厂里的一些设备因为氢脆化出了问题，可把他们给烦死了。
他说：“哎呀，这氢脆化可真是个大麻烦，好好的设备就这么不顶用了！”可不是嘛，这得多耽误事儿呀！
对于氢脆化，我们可得重视起来呀！它就像个隐藏的敌人，随时可能给我们制造麻烦。
我们得想办法去预防它、应对它。
咱不能让这个小捣蛋鬼一直捣乱呀！所以，大家一定要了解氢脆化原理，这样才能更好地和它斗智斗勇。
我的观点就是，氢脆化不可怕，只要我们充分认识它，就能找到对付它的办法，让我们的金属制品都能健健康康的！。
12.4环境断裂——氢脆
3,氢致相变导致的氢脆 , (1) 氢化物析出导致氢脆 很多金属或合金(如 , , , , , , 很多金属或合金 如Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta, Re等)能形成稳定的氢化物,氢化物是一种脆性中 能形成稳定的氢化物, 等 能形成稳定的氢化物 间相,一旦有氢化物析出, 间相,一旦有氢化物析出,材料的塑性和韧性就会 下降,即氢化物析出导致材料变脆. 下降,即氢化物析出导致材料变脆.这是一种氢致 相变引起的氢脆. 相变引起的氢脆.
(3) 焊接冷裂纹 焊接过程是个局部冶炼过程, 焊接过程是个局部冶炼过程,焊条及大气中的水分会进 入熔池变成H,当进入的氢量较高时, 入熔池变成 ,当进入的氢量较高时,在焊后的冷却过程中 就有可能产生氢压微裂纹(类似于钢中白点 . 就有可能产生氢压微裂纹 类似于钢中白点). 类似于钢中白点 采用低氢焊条,焊前焊条和工件烘烤, 采用低氢焊条,焊前焊条和工件烘烤,焊后工件缓冷等 措施就可避免焊接冷裂纹. 措施就可避免焊接冷裂纹.
4,氢致开裂新机理 , 基本思想: 基本思想: (1)氢促进位错发射和运动,即促进局部塑性 )氢促进位错发射和运动, 变形 (2)氢降低了原子键合力 th(H) )氢降低了原子键合力σ (3)原子氢进入微裂纹复合成 2,产生氢压 )原子氢进入微裂纹复合成H 问题:如何定量化 问题:如何定量化?
本章结束! 本章结束!
(2) H2S诱发裂纹 诱发裂纹 碳钢或低合金管线钢在H 溶液中浸泡时 溶液中浸泡时, 碳钢或低合金管线钢在 2S溶液中浸泡时,即使不存在 外应力,试样内部也会产生微裂纹,裂纹呈台阶状. 外应力,试样内部也会产生微裂纹,裂纹呈台阶状.如裂纹 处在试样表面附近,则容易在表面引起鼓泡. 处在试样表面附近,则容易在表面引起鼓泡. H2S在钢的界面上反应生成 ,它进入试样后富集在夹 在钢的界面上反应生成H, 在钢的界面上反应生成 杂物周围,复合成 产生氢压, 杂物周围,复合成H2,产生氢压,当分子氢压大于临界值时 就会产生裂纹. 就会产生裂纹.
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HIC 的类型
1、 氢气压力引起的开裂
溶解在材料中的H 在某些缺陷部位析出气态氢H 2（或与氢有关的其它气体），当H 2的压力大于材料的屈服强度时产生局部塑性变形，当H 2的压力大于原子间结合力时就会产生局部开裂。
某些钢材在表面酸洗后能看到象头发丝一样的裂纹，在断口上则观察到银白色椭圆形斑点，称为白点。
白点的形成是氢气压力造成的。
钢的化学成分和组织结构对白点形成有很大影响，奥氏体钢对白点不敏感；合金结构钢和合金工具钢中容易形成白点。
钢中存在内应力时会加剧白点倾向。
焊接件冷却后有时也能观察到氢致裂纹。
焊接是局部冶炼过程，潮湿的焊条及大气中的水分会促进氢进入焊接熔池，随后冷却时可能在焊肉中析出气态氢，导致微裂纹。
焊接前烘烤焊条就是为了防止氢致裂纹。
2、氢化物脆化
许多金属（如Ti 、Zr 、Hf 、V 、Nb 、Ta 、稀土等）能够形成稳定的氢化物。
氢化物属于一种脆性相，金属中析出较多的氢化物会导致韧性降低，引起脆化。
3、氢致滞后断裂
材料受到载荷作用时，原子氢H 向拉应力高的部位扩散形成H 富集区。
当H 的富集达到临界值时就引起氢致裂纹形核和扩展，导致断裂。
由于H 的扩散需要一定的时间，加载 后要经过一定的时间才断裂，所以称为氢致滞后断裂。
氢致滞后断裂的外应力低于正常的抗拉强度，裂纹试件中外加应力场强度因子也小于断裂韧度。
氢致滞后断裂是可逆的，除去材料中的氢就不会发生滞后断裂。
即使在均匀的单向外加应力下，材料中的夹杂和第二相等结构不均匀处也会产生应
力集中，导致氢的富集。
设应力集中系数为α，则σh =ασ，应力集中处的氢浓度为：
式中，C H －合金中的平均氢浓度；V H －氢在该合金中的偏摩尔体积（恒温、恒压下加入 1 摩尔氢所引起的金属体积的变化）。
若氢的浓度达到临界值C th 时断裂，对应的外应力即为氢致滞后断裂的门槛应力σth ，即：
•若σ
th 裂；
• 若σ＞σth ，经过时间 t f 后，发生断裂，且应力越大，滞后断裂时间越短。
氢脆的特征
1、延滞断裂
不管是原来钢中含有一定量的氢或是后来由于环境提供的氢，其氢含量并未超过氢的溶解度极限，即氢处于固溶状态时，那么在较低的静载荷作用下，钢将发生低速的应变，最后发生脆断。
这种钢在低应力作用后，经过一段孕育期，在内部产生裂纹，这种裂纹在应力作用下进行亚临界扩展，当达到临界裂纹长度时，发生突然脆性断裂。
这种断裂称为延滞断裂，如右图所示。
右图所示的延滞断裂应力-时间曲线的形状和含义与一般疲劳的S-N曲线相似，故有时也称为静疲劳曲线。
曲线上存在一个上限应力，即正常拉伸速度下得到的断裂应力。
若应力超过此上限值，钢立即产生断裂；曲线上也存在一个下限应力，即应力低于此值后，加载时间再长也不发生断裂，该值称为延滞断裂（氢脆）的临界应力，以σHC表示。
；在上、下限应力之间，裂纹的孕育期和扩展速度基本相同。
充氢高强度钢在静载作用下延滞断裂应力-时间曲线
2、断裂形态
1）宏观特征
钢出现氢脆时，由于塑性下降，故宏观断口比较齐平，裂纹源大多在表皮下三轴拉应力最大处。
对于缺口试样，缺口半径大时，断裂源远离缺口，半径小时，则靠近缺口，如右图所示。
充氢的缺口拉伸试样受静拉力后的纵剖面
2）微观特征
钢的氢脆断口没有固定的微观特征，它与裂纹前沿的应力场强度因子K及充氢浓度C H有关。
下图示意地绘出了含氢高强度钢在不同K值下的断裂方式，当K较大时，可以韧窝形式开裂；当K降低时，转变为解理或准解理断裂；当K较小时，才会出现沿晶断裂。
含氢高强度钢在不同应力场强度因子K下的断裂方式
(a)高K值的韧窝断裂；(b)中K值的解理或准解理断裂；(c)低K值的沿晶断裂一般来说，在相同K值下，充氢浓度愈高，倾向于向解理及沿晶断裂方式过渡。
此外，氢脆断口的一个重要特征是很少有沿晶的二次裂纹，垂直于主裂纹面作金相检查时，主裂纹两侧一般没有分叉现象。
HIC机制
氢导致氢脆必须有三个步骤：一是氢的进入；二是氢在金属中的迁移；三是氢的局部化。
因此氢脆的过程可示意地归结于下图中。
资料指出[1]胡世炎. 机械零件失效分析手册[M] . 成都:四川科技出版社,1987.
,进入金属内部的氢以固溶氢的形式存在,而不再进行任何化学反应,少量的氢就可引起氢脆,对一般中强度钢w (H) 3 ×10- 6 左右、高强度钢w (H) 大于1 ×10- 6 就足以导致氢脆
三种典型的HIC机制
•内压模型
—氢在金属中以分子态析出，产生的压力使金属在内部缺陷处发生弱化导致氢脆。
该模型在解释某些合金钢中的白点和焊接冷裂等现象较成功，但不能解释氢致塑性损失和氢致滞后断裂的可逆性。
•表面吸附模型
—氢在裂纹面上吸附使表面能降低，从而降低了裂纹扩展时的阻力。
该模型对延性很好的金属不适用，因为在延性金属中，裂纹扩展的阻力主要来自于裂纹尖端塑性区的塑性变形功，表面能的贡献很少。
•结合键模型
—氢溶入金属晶格后使原子间结合力降低，使得在较低的应力下原子键断裂，从而使微裂纹易形核、扩展。
3.氢脆试验方法
了解氢渗入金属后引起材料机械性能发生变化的试验方法通常有两种。
一种是拉伸试验法，另一种是弯折试验法。
拉伸试验法是将与锅炉热交换管化学成分和金相组织完全相同的钢棒，加工成标准拉伸试样，用材料试验机慢速将试样拉断，测量断口处断面的直径，计算出该试样未受氢影响时的断面收缩率，计算公式如下:
式中:ψ——金属材料的断面收缩率[%]；
D0——标准拉伸试样的直径(试验段)[毫米]；
D1——拉伸后试样断口的直径[毫米]。
再将另一些同样的样品放入添加有缓蚀剂的酸溶液中进行腐蚀试验，一般为1～2小时后，取出样品很快洗净、擦干(不得加热)再到材料试验机上以同样的速度将试样拉断，求出在酸液中腐蚀后的试样的断面收缩率。
根据试验前后断面收缩率的变化来判断氢脆发生的大小。
可以用氢脆系数这一指标来定量表示，氢脆系数是金属在该条件下发生氢脆程度的表征，计算公式如下:
式中:η——氢脆系数[%]；
ψ0——腐蚀试验前样品的断面收缩率[%]；
ψ1——腐蚀试验后样品的断面收缩率[%]。
一般，η小于20%，可以认为是安全的，大于20%则被认为有明显氢脆现象发生，数值越大则氢脆现象越严重。
这种缓蚀剂的使用就值得慎重考虑。
进行这个实验时必须注意，从酸中取出试样后，要迅速处理，并立即在材料试验机上以慢的速度拉断，中间间隔时间不宜过长。
因为渗入金属中的氢是可逆的，这段时间一长，已经渗入金属内部的氢还会跑出，使原来已经变得比较脆的试样还可以得到一定程度上的恢复。
如果腐蚀试验后，不能立即进行拉伸时，必须将试样在低温下保存。
最好是在-10℃的盐-冰体系中保存，但不能够直接同水接触。
检查氢脆的另一个方法是弯折法。
弯折试验是在一个能够将试样固定，并准确向两个方向做180°或90°弯折的机器上进行的。
试样的材料一般选用对氢脆更敏感的高强度弹簧钢丝，截成10厘米一段作为实验样品。
高强度弹簧钢丝的强度比一般锅炉用钢高许多，在一般情况下，氢脆发生的敏感性是与材料的强度成正比的。
如果在钢丝上观察不到氢脆现象的发生，那么对于锅炉用钢则可以认为是安全的，这就是我们选用弹簧钢丝的原因。
实验程序同拉伸法基本相同，分别求出在酸中腐蚀和未腐蚀的样品弯断时的弯折次数，根据弯断次数的变化可以判断钢丝发生氢脆的程度，腐蚀后弯断的弯折次数越少，说明氢脆现象越严重，和未腐蚀一样或仅仅减少1～2次，则说明氢脆现象不严重。
这种方法是检查缓蚀剂抑制渗氢能力的比较简便的方法。
但是，它的精度与重现性比拉伸法要差一些。
我们可以用重复多次试验取平均值的方法来克服这一缺点。
由于试验简单，重复试验是很容易进行的。